Browsing by Author "Kalynych, Yulianna"

Filter results by typing the first few letters
Now showing 1 - 1 of 1
  • Thumbnail Image
    Item
    Аналіз процесів формування симуляцій з використанням графічного процесора
    (Видавництво Львівської політехніки, 2022-03-01) Калинич, Юліанна; Білак, Юрій; Небесний, Руслан; Федорка, Павло; Kalynych, Yulianna; Bilak, Yuriy; Nebesnyi, Ruslan; Fedorka, Pavlo; Ужгородський національний університет; Тернопільський національний технічний університет ім. Івана Пулюя; Uzhhorod National University; Ivan Pulyuy Ternopil National Technical University
    Досліджено цінність процесів симуляцій для дослідницької діяльності та визначено основні причини доцільності проведення експериментів у віртуальному просторі. За допомогою рушія гри Unity розроблено процеси симуляції в двовимірному та тривимірному просторах. Використано технології симуляції в двовимірному просторі із застосуванням реакційно-дифузійної моделі Грея – Скотта. Розглянута модель передбачає дослідження системи, в якій відбувається реакція дифузії двох речовин. Побудований на основі цієї моделі програмний продукт дає змогу моделювати візерунок дифузії у режимі реального часу або пришвидшити плин часу в процесах симуляції. Програмний продукт дає змогу конфігурувати основні параметри реакції, що уможливить побудову симуляції процесів у будь-яких необхідних речовинах чи системах. Результат візуалізації процесів симуляції можна переглядати в кількох режимах, що дає змогу оцінити різні аспекти досліджуваної реакції в будь-який момент часу, переглядати концентрацію речовин, досліджувати зміни показників концентрації речовини на одиницю часу в кожній точці площини реакції. Під час створення візуалізації процесів симуляції за допомогою реакційно-дифузійної моделі Грея – Скотта було досліджено можливість застосування до них методу оптимізації за допомогою обчислень з виконанням графічного ядра. Дослідження показало доцільність розпаралелювання обчислень задля виконання їх на багатьох потоках графічного адаптера. Кожному пікселю вхідного зображення, на якому подано початковий візерунок нанесення речовин на площину, відведено окремий потік, що сприяє виконанню обчислень показників концентрації, та проаналізовано їх зміни в матеріальній точці площини реакції. Доведено, що кількість запущених обчислювальних потоків повинна дорівнювати кількості пікселів зображення. Тож реалізована модель візуалізації дифузійних процесів сприяє кращому розумінню і глибшому дослідженню хімічних реакцій синтезу кровотворення, ферментації та бродіння тощо. Процеси симуляції в тривимірному просторі розглянуто на прикладі поведінки зграї однотипних об’єктів. Комп’ютерно реалізовано процеси уникання зіткнень особин зграї між собою, підтримки спільного напрямку руху, обминання перешкод на шляху. Модуль моніторингу дій зграї управляє не лише поведінкою всього гурту, а й кожної окремої особини. Тож змодельована поведінка зграї відображає її реальні дії у природних умовах. Запропонований підхід до візуалізації процесів симуляції апробовано щодо можливості їх оптимізації за допомогою обчислень на графічному ядрі. Поведінка кожної особини зграї управляється окремим незалежним модулем прийняття рішень і потребує взаємодії з усіма і елементами зграї та визначення її впливу на рішення щодо вибору траєкторії руху досліджуваним елементом зграї. Для кожної особини зграї графічне ядро виділяє окремий потік для визначення рішення щодо подальшого руху.